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长期以来,人们普遍认为细胞内外的水分子是以简单的跨膜扩散方式来通过脂质双层膜。后来由于在生物物理学研究中发现红细胞及近端肾小管对渗透压改变引起的水的通透性很高,很难单纯以弥散来解释。因此,认为水的跨膜转运除了简单扩散外,还存在某种特殊的机制,并提出水通道的概念。水通道蛋白是一组与水通透性有关的细胞膜转运蛋白,它的发现在分子水平揭示了水跨膜转运调节的基本机制。